葉應(yīng)貴　王振興　廖如剛　石元會(huì)

摘 要：采用Delphi法優(yōu)選建模參數(shù)，建立一種利用工區(qū)均方根產(chǎn)能指數(shù)預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣井水平段氣層無(wú)阻流量的方法，在四川盆地某頁(yè)巖氣田應(yīng)用65口井，無(wú)阻流量計(jì)算誤差平均不超過(guò)±30%，產(chǎn)氣性評(píng)價(jià)符合率達(dá)到89.2%。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣；水平井；氣層；產(chǎn)氣性；評(píng)價(jià)方法

頁(yè)巖氣是一種新型清潔能源，是國(guó)內(nèi)外非常規(guī)能源開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。由于國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)起步相對(duì)較晚，成本高，風(fēng)險(xiǎn)極大，技術(shù)門(mén)檻高，導(dǎo)致各類(lèi)投資相對(duì)較少，包括頁(yè)巖氣水平井地質(zhì)導(dǎo)向后的水平段氣層產(chǎn)氣性定量評(píng)價(jià)在內(nèi)，許多關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面仍處于空白狀態(tài)。

1 技術(shù)背景

頁(yè)巖氣層產(chǎn)氣性評(píng)價(jià)常用方法，主要是利用頁(yè)巖氣儲(chǔ)層孔隙度、含氣飽和度、總有機(jī)碳含量、含氣量等關(guān)鍵參數(shù)綜合評(píng)價(jià)，多表現(xiàn)為“定性”。由于缺乏頁(yè)巖氣水平井水平段氣層無(wú)阻流量錄測(cè)井預(yù)測(cè)方法，頁(yè)巖氣儲(chǔ)層錄測(cè)井解釋評(píng)價(jià)和頁(yè)巖氣水平井隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向后的水平段氣層產(chǎn)氣性評(píng)價(jià)很少使用無(wú)阻流量參數(shù)，也無(wú)法通過(guò)可比的評(píng)估對(duì)象進(jìn)行壓裂測(cè)試效果預(yù)測(cè)。隨著頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的深入和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的豐富，研究基于儲(chǔ)層特征和壓裂作業(yè)資料的頁(yè)巖氣水平井水平段氣層產(chǎn)氣性評(píng)價(jià)方法是非常必要的，能有效提高頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)綜合效益。

2 評(píng)價(jià)模型與方法

2.1 參數(shù)選取

建模參數(shù)包括：產(chǎn)氣性待評(píng)價(jià)氣層，需依據(jù)傳統(tǒng)方法解釋的優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣層（Ⅰ類(lèi)）、頁(yè)巖氣層（Ⅱ類(lèi)），不包括含氣層（Ⅲ類(lèi)）；頁(yè)巖氣水平井水平段氣層長(zhǎng)度、壓裂液總量、支撐劑用量、無(wú)阻流量、單井產(chǎn)能指數(shù)、工區(qū)均方根（RMS）產(chǎn)能指數(shù)等，采用Delphi（德?tīng)栰常┓治龇ā?/p>

Delphi法核心是采用背對(duì)背的通信方式征詢(xún)專(zhuān)家組成員的預(yù)測(cè)意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)幾輪征詢(xún)，使專(zhuān)家小組的預(yù)測(cè)意見(jiàn)趨于集中，最后做出符合市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)結(jié)論。Delphi法特點(diǎn)是依據(jù)一定的程序，以反復(fù)填寫(xiě)問(wèn)卷搜集各方意見(jiàn)，并采用匿名方式，專(zhuān)家組成員之間不發(fā)生橫向聯(lián)系，互相不討論。經(jīng)過(guò)幾輪反復(fù)征詢(xún)和反饋，專(zhuān)家意見(jiàn)逐步趨于集中，最后形成可靠的集體判斷結(jié)果。因此，該方法也常被稱(chēng)為專(zhuān)家評(píng)價(jià)法。

2.2 評(píng)價(jià)模型

評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣井水平段氣層產(chǎn)氣性工作流程見(jiàn)圖1。

（1）根據(jù)工區(qū)內(nèi)頁(yè)巖氣水平井已試井資料，包括頁(yè)巖氣水平井水平段氣層長(zhǎng)度Ln、壓裂液總量VFn、支撐劑用量VSn和無(wú)阻流量QAOFn（n為1，2，…，N），確定工區(qū)單井樣本的產(chǎn)能指數(shù)IAOFn和全體建模樣本的均方根（RMS）產(chǎn)能指數(shù)IAAOF，計(jì)算模型：

IAOFn=QAOFn/（VFn+VSn）/Ln

IAAOF=[（IAOF12+IAOF22+…+IAOFn2）/N]1/2

（2）確定待評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣井水平段氣層長(zhǎng)度Lx。

（3）估算待評(píng)價(jià)井水平段氣層水力壓裂用壓裂液總量VFx、支撐劑用量VSx。

（4）利用模型QAOFx=IAAOF×Lx×（VFx+VSx）計(jì)算待評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣井水平段氣層無(wú)阻流量QAOFx，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證QAOFx計(jì)算結(jié)果，通常要求相對(duì)誤差不超過(guò)±20%。

（5）根據(jù)QAOFx評(píng)價(jià)待預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣井水平段氣層產(chǎn)氣性。

2.3 具體方法

（1）根據(jù)工區(qū)內(nèi)頁(yè)巖氣水平井已試井資料確定平均產(chǎn)能指數(shù)IAAOF：

確定均方根（RMS）產(chǎn)能指數(shù)IAAOF方法是：根據(jù)工區(qū)內(nèi)頁(yè)巖氣水平井已試井資料，確定建模井?dāng)?shù)量N，要求N？芏6；根據(jù)錄井或測(cè)井解釋結(jié)果，獲取每口已試井的頁(yè)巖氣水平井水平段氣層長(zhǎng)度Ln（n=1，2，…，N）；根據(jù)壓裂作業(yè)記錄資料，獲取每口已試井的頁(yè)巖氣水平井水平段氣層水力壓裂用壓裂液總量VFn、支撐劑用量VSn、無(wú)阻流量QAOFn；通過(guò)公式IAOFn=QAOFn/（VFn+VSn）/Ln計(jì)算每口已試井單井建模樣本的產(chǎn)能指數(shù)IAOFn。

式中：已試井無(wú)阻流量QAOFn，單位為104m3/d；

已試井壓裂液體積VFn，單位為104m3；

已試井支撐劑體積VSn，單位為104m3；

已試井頁(yè)巖氣水平井水平段氣層長(zhǎng)度Ln，單位為100m。

已試井產(chǎn)能指數(shù)IAOFn，單位為104m3/d/104m3/100m。

通過(guò)公式IAAOF=[（IAOF12+IAOF22+…+IAOFn2）/N]1/2計(jì)算工區(qū)已試井建模樣本的均方根（RMS）產(chǎn)能指數(shù)IAAOF。

（2）確定待評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣井水平段氣層長(zhǎng)度Lx。

（3）估算待評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣井水平段氣層水力壓裂用壓裂液總量VFx、支撐劑用量VSx。

（4）利用模型QAOFx=IAAOF×Lx×（VFx+VSx）計(jì)算待評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣井水平段氣層無(wú)阻流量QAOFx。

式中：待評(píng)價(jià)井無(wú)阻流量QAOFx，單位為104m3/d；

待評(píng)價(jià)井壓裂液體積VFx，單位為104m3；

待評(píng)價(jià)井支撐劑體積VSx，單位為104m3；

待評(píng)價(jià)井頁(yè)巖氣水平井水平段氣層長(zhǎng)度Lx，單位為100m；

待評(píng)價(jià)井產(chǎn)能指數(shù)IAAOF，單位為104m3/d/104m3/100m。

（5）根據(jù)QAOFx評(píng)價(jià)待預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣井水平段氣層產(chǎn)氣性；評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：

待評(píng)價(jià)井無(wú)阻流量？芏100×104m3/d，為特高產(chǎn)井；

待評(píng)價(jià)井無(wú)阻流量？芏50×104m3/d，為高產(chǎn)井；

待評(píng)價(jià)井無(wú)阻流量？芏10×104m3/d，為中等產(chǎn)能井；

待評(píng)價(jià)井無(wú)阻流量<10×104m3/d，為低產(chǎn)井。

（6）輸出計(jì)算和評(píng)價(jià)結(jié)果。

3 應(yīng)用效果

頁(yè)巖氣井水平段氣層產(chǎn)氣性定量評(píng)價(jià)方法已在四川盆地某頁(yè)巖氣田JSB、PQ等區(qū)塊應(yīng)用65口井，水平井水平段氣層產(chǎn)氣性評(píng)價(jià)符合率達(dá)到89.2%，無(wú)阻流量計(jì)算誤差平均不超過(guò)±30%，評(píng)價(jià)精度高、效果好，能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)頁(yè)巖氣井無(wú)阻流量快速預(yù)測(cè)和水平段氣層產(chǎn)氣性評(píng)價(jià)工作需要，能提高頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)綜合效益，提升了江漢測(cè)錄井公司頁(yè)巖氣儲(chǔ)層錄測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)實(shí)力和服務(wù)水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

給出的頁(yè)巖氣水平井水平段氣層產(chǎn)氣性定量評(píng)價(jià)方法，主要是基于錄測(cè)井解釋的優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣層（Ⅰ類(lèi)）、頁(yè)巖氣層（Ⅱ類(lèi)）和已試井資料，快速求取建模井單井頁(yè)巖氣水平井水平段氣層產(chǎn)能指數(shù)和工區(qū)均方根（RMS）產(chǎn)能指數(shù)，進(jìn)而計(jì)算待預(yù)測(cè)井水平段氣層無(wú)阻流量。通過(guò)計(jì)算得到的無(wú)阻流量評(píng)價(jià)其產(chǎn)氣性，較好地解決了錄測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)頁(yè)巖氣水平井水平段氣層產(chǎn)氣性快速評(píng)價(jià)問(wèn)題，能夠滿(mǎn)足頁(yè)巖氣水平井隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向后的水平段頁(yè)巖氣層產(chǎn)氣性評(píng)價(jià)需求。方法簡(jiǎn)便易行，成本低，深受現(xiàn)場(chǎng)人員歡迎。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：葉應(yīng)貴（1968-），男，本科，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)轫?yè)巖氣勘探與開(kāi)發(fā)。

*通訊作者：石元會(huì)。